《一种智能膀胱康复仪.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种智能膀胱康复仪.pdf（17页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610901594.2 (22)申请日 2016.10.16 (71)申请人 扬州奥泰光电生物技术有限公司 地址 225006 江苏省扬州市广陵区创业路 20号科技创业园3号楼3层 (72)发明人 王明 (74)专利代理机构 南京理工大学专利中心 32203 代理人 马鲁晋 朱显国 (51)Int.Cl. A61B 5/20(2006.01) A61M 1/00(2006.01) A61M 25/10(2013.01) (54)发明名称 一种智能膀胱康复仪 (57)摘要 本。
2、发明公开了一种智能膀胱康复仪， 包括球 囊、 导尿管体、 压力传递管道、 三通接口、 通气阀 结构、 压力数据采集单元和控制系统。 所述球囊 通过压力传递管道与三通接口的第一接口相连， 三通接口的另外两个接口分别连接第一管道和 第二管道， 其中第一管道的另一端与外部充气或 注水装置相连， 第二管道的另一端与通气阀结构 的输入端相连， 通气阀结构的输出端通过压力传 感器导管与压力传感器相连； 压力传感器与控制 系统相连， 将采集的信号传输给控制系统； 导尿 管体的一端位于膀胱内， 用于导尿。 本发明的智 能膀胱康复仪操作简单、 使用方便、 数据精确度 高、 稳定可靠。 权利要求书2页 说明书9页。
3、 附图5页 CN 106361358 A 2017.02.01 CN 106361358 A 1.一种智能膀胱康复仪， 其特征在于， 包括球囊(310)、 导尿管体(410)、 压力传递管道 (312)、 三通接口(320)、 通气阀结构(340)、 压力数据采集单元(510)和控制系统(500)， 所述 球囊(310)通过压力传递管道(312)与三通接口(320)的第一接口相连； 三通接口(320)的另 外两个接口分别连接第一管道(332)和第二管道(321)， 其中第一管道(332)的另一端与外 部充气或注水装置相连， 第二管道(321)的另一端与通气阀结构(340)的输入端相连； 通气 。
4、阀结构(340)的输出端通过压力传感器导管(350)与压力传感器相连； 压力传感器与控制系 统(500)相连， 将采集的信号传输给控制系统(500)； 导尿管体(410)的一端位于膀胱内， 用 于导尿。 2.根据权利要求1所述的智能膀胱康复仪， 其特征在于， 导尿管体(410)上设置尿流控 制单元， 该尿流控制单元包括可控截止阀(420)， 该单元与控制系统(500)相连。 3.根据权利要求1所述的智能膀胱康复仪， 其特征在于， 导尿管体(410)上还设置尿流 速检测单元(430)， 该单元与控制系统(500)相连。 4.根据权利要求1所述的智能膀胱康复仪， 其特征在于， 导尿管体(410)的。
5、输出端设置 尿比重检测单元(440)， 该单元与控制系统(500)相连。 5.根据权利要求2所述的智能膀胱康复仪， 其特征在于， 所述截止阀(420)为机械截止 阀或者电控截止阀， 所述电控截止阀与控制系统(500)相连。 6.根据权利要求1、 2、 3、 4或5所述的智能膀胱康复仪， 其特征在于， 所述控制系统(500) 包括中央处理器(520)和与其相连的数据存储单元(521)、 病历管理单元(522)、 警示单元 (504)、 显示控制单元(503)、 按键开关控制单元(502)、 无线接收器(501)、 压力数据采集单 元(510)、 排尿控制单元(530)、 尿速尿流量数据采集单元(。
6、540)、 尿收集数据采集单元 (550)、 尿动力学数据处理单元(560)、 电源管理单元(570)和通信接口控制单元(580)； 所述压力数据采集单元(510)与压力传感器相连， 用于采集压力数据； 所述排尿控制单元(530)与可控截止阀(420)相连， 用于控制排尿； 所述尿速尿流量数据采集单元(540)与尿流速检测单元(430)相连， 用于采集尿速尿流 量数据； 所述尿收集数据采集单元(550)用于采集排尿的起始时间、 次数和每次所排尿量； 所述尿动力学数据处理单元(560)用于处理尿动力学数据。 7.根据权利要求6所述的智能膀胱康复仪， 其特征在于， 所述电源管理单元(570)与电 。
7、池电量显示和安全监控单元(574)、 电池充电和管理单元(572)相连， 对其进行管理控制； 通 信接口控制单元(580)与通信接口(581)相连， 对其进行控制； 中央处理器(520)还与显示和 控制屏(505)相连。 8.根据权利要求1所述的智能膀胱康复仪， 其特征在于， 所述第一管道(332)上设置单 向阀(331)， 第一管道(332)与三通接口(320)之间通过第一密封装置(330)密封， 第二管道 (321)与通气阀结构(340)之间通过第二密封装置(322)密封， 通气阀结构(340)与压力传感 器导管(350)之间通过第三密封装置(351)密封， 压力传感器导管(350)与压力。
8、传感器之间 通过第四密封装置(352)密封。 9.根据权利要求6所述的智能膀胱康复仪， 其特征在于， 还包括与中央处理器(520)相 连的手控接口模块(582)， 该手控接口模块(582)与有线遥控器相连。 10.根据权利要求1所述的智能膀胱康复仪， 其特征在于， 所述通气阀结构(340)还包括 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 106361358 A 2 第一放气口(341)和第二放气口(342)。 11.根据权利要求1所述的智能膀胱康复仪， 其特征在于， 导尿管体(410)贯穿球囊 (310)， 压力传递管道(312)的一段管体位于导尿管体(410)中， 球囊(310)及压力传递管。
9、道 (312)均不与导尿管体(410)连通。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 106361358 A 3 一种智能膀胱康复仪 技术领域 0001 本发明属于医疗器械领域， 特别是一种智能膀胱康复仪。 背景技术 0002 神经源性膀胱功能障碍是指由于中枢神经、 脊椎神经或其它神经功能问题引起的 膀胱功能障碍。 这是一种常见病， 尤其是成年人的多发病， 美国统计每年有数百万病例。 神 经源性膀胱功能障碍临床上多表现为排尿困难和排尿不受控制， 进而加剧膀胱功能障碍并 导致更多的膀胱和泌尿系统的病变， 其中， 并发肾积水而导致肾功能不全， 是脊椎损伤患者 晚期死亡的主要原因。 0003 治疗。
10、神经性膀胱自主排尿功能障碍， 临床上常用间歇性排尿(Intermittent Catheterization)的方法。 间歇性排尿可由人工按时控制导尿管进行， 也可以使用仪器控 制导尿管进行。 这些仪器的基本原理是， 通过监测膀胱内的压力来预估膀胱内积聚的尿量， 根据估计的尿量， 控制导尿管道的通断时间， 达到间歇性排尿的目的。 这些仪器， 还可对所 收集尿量进行称重， 并根据特定时间内收集的尿量和尿重， 推算出尿流量或尿比重。 0004 现有用于导尿控制的临床仪器， 检测膀胱压力的方法多见是将尿液导出体外， 根 据导出体外的尿量所产生的尿液压力来估算膀胱内压。 实际操作上， 尿液要经过一段长。
11、度 的导尿管道到达积尿容器。 由于病患的坐卧姿态不同， 病床不同， 这段导尿管道内不仅有尿 液， 也可能有气体， 这就带来膀胱内压检测的误差， 这些误差导致导尿控制不能精确进行。 0005 利用上述仪器导出体外的尿量， 受病患膀胱的临床状态、 仪器的临床使用条件、 以 及膀胱压力变化等因素的实际状况影响， 不可能导出尿量太多， 也不应该导出太多。 因此， 用于测试的排出体外的尿量有限。 市面上施用于测试此尿量所产生压力的方法， 是尿液侧 面压力测试方法， 该方法在上述条件下所产生测试误差极大， 不能实际起到精确控制间歇 性排尿的作用。 0006 此外， 这些仪器用于检测尿流量或尿比重的方法， 。
12、也因为集尿容器容积刻度和称 重传感器的量度误差， 给所估算的尿流量或尿比重数据带来误差， 而不能给临床评估诊断 乃至治疗提供准确的数据和效果。 0007 实践中， 间歇导尿术施行在首先要解决一个基本问题： 什么时刻启动导尿管排尿？ 原理上应该是根据膀胱内贮尿量和病患膀胱的容尿量来决定， 但恰恰因为是病患， 膀胱内 的贮尿量和病患的容尿量乃至尿意， 都是不明了、 不可控的。 0008 人工间歇导尿术在施行中有两个重要问题或困难。 一是施用比较麻烦， 反复插用 者有痛苦、 容易感染、 伴有水肿、 出血的风险； 尤其对手术中、 昏迷中、 或因其它原因行动不 便的患者， 不方便使用。 二是不能给临床和。
13、病理诊断以及疗效的评估实时提供具体的尿动 力学数据。 0009 为减少上述问题带来的不便和痛苦， 需要可以同时实行自动间歇导尿和常规导尿 的仪器。 0010 再者， 膀胱压力与膀胱内积尿量乃至中枢神经感觉尿意的关系， 具体数值因人而 说 明 书 1/9 页 4 CN 106361358 A 4 异。 临床上将通过末梢神经和中枢神经感觉到尿意， 从生理上能够忍住不进行自主排尿的 意识程度， 到生理感觉不可忍受的程度， 分为四个等级， 即初始尿意、 常规尿意、 强烈尿意、 最大尿意。 通常， 成人积尿在150-300mL时感觉到的尿意定义为初始尿意， 积尿达到膀胱物 理容量(成人通常为600-80。
14、0mL)、 生理上趋于不可忍受的意识程度为最大尿意， 在这之间为 常规尿意和强烈尿意。 在初始尿意容量和最大尿意容量之间， 人的神经将及时通知排尿。 而 在积尿少于100mL就感到尿意， 或积尿多于400mL也不感到尿意， 都可以归为神经元性膀胱 功能不正常。 0011 检测膀胱内的压力， 有很多方法和仪器， 但各有不方便用于临床间歇导尿术的问 题， 比如价格昂贵， 不能配合康复治疗使用； 比如要将测试器件长期留置于膀胱内， 导致肌 体不适乃至膀胱穿孔， 以及吸入肌体、 脱落、 或进入腹腔， 等问题。 0012 此外， 有些产品引用尿液到体外来检测膀胱内压力和尿量， 也因检测方法及其装 置的固。
15、有缺陷， 比如尿管形状及其放置方式， 明显影响尿液的传导； 尿管内的空气影响尿液 的实际压力； 体外尿液不足以满足检测灵敏度和准确度等等， 不能达到仪器控制间歇排尿 的目的。 发明内容 0013 本发明所解决的技术问题在于提供一种结构简单、 检测准确、 功能扩展性好的膀 胱康复仪。 0014 实现本发明目的的技术解决方案为： 一种智能膀胱康复仪， 包括球囊、 导尿管体、 压力传递管道、 三通接口、 通气阀结构、 压力数据采集单元和控制系统。 所述球囊位于膀胱 内， 其通过压力传递管道与三通接口的第一接口相连， 三通接口的另外两个接口分别连接 第一管道和第二管道， 其中第一管道的另一端与外部充气。
16、或注水装置相连， 第二管道的另 一端与通气阀结构的输入端相连， 通气阀结构的输出端通过压力传感器导管与压力传感器 相连， 压力传感器与控制系统相连， 将采集的信号传输给控制系统； 导尿管体的一端位于膀 胱内， 用于导尿。 0015 本发明与现有技术相比， 其显著优点为： 1)本发明的膀胱康复仪能够在病患的常 规导尿过程中， 自动进行实时尿动力学数据检测和监测， 不需要另行使用昂贵的尿动力学 检测仪器或其它仪器， 也不需要其它药物； 本发明的装置将导尿、 膀胱康复、 功能检验结合 在一起同时进行， 从而为病患节省时间、 节省花费、 减除痛苦、 加快康复； 2)本发明的膀胱康 复仪可以对膀胱内压进。
17、行实时检测， 不受病患体位的影响、 不需要事先导出尿液、 不受尿液 管道中气泡的影响、 不限仪器放置的水平位置， 并且操作简单、 使用方便、 数据精确度高、 稳 定可靠； 3)本发明的智能膀胱康复仪在膀胱内实时采集膀胱压力， 根据动态数据计算得到 膀胱尿液充盈的实态， 根据尿液的充盈量控制病患的排尿， 使得病患能在正常膀胱积尿、 排 尿的机理下， 进行膀胱功能的动态评估和智能仿生训练， 促进膀胱功能的改善和恢复； 4)传 统的球囊是用于固定导尿管于膀胱， 并阻止尿液漏泄， 本发明在传统球囊的基础上做出改 进， 球囊不仅可以用来固定导尿管于膀胱， 还可以用来采集膀胱内部的压力， 从而使采集到 的。
18、压力数据更加准确； 5)球囊310在充气或注水后留置于膀胱口， 不仅保持固定导尿管的功 能， 还用来实时实地采集膀胱内部的实际压力， 充气或注水管道用作压力传递管道312的一 部分， 球囊310及压力传递管道312不与导尿管体410连通； 6)本发明的膀胱康复仪结构简 说 明 书 2/9 页 5 CN 106361358 A 5 单， 便于实施， 可以大规模推广。 0016 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。 附图说明 0017 图1是本发明的智能膀胱康复仪系统结构图。 0018 图2是常规导尿管留置在膀胱的示意图， 其中图2(A)是膀胱内无尿示意图； 图2(B) 是膀胱内贮尿示意图。 0。
19、019 图3是本发明的智能膀胱康复仪电子系统框图。 0020 图4是膀胱贮尿量与膀胱压力的对应关系比较图， 其中图4(A)是膀胱受力模型图， 图4(B)是膀胱压力与膀胱贮尿量的对应关系图， 图4(C)是球囊压力与模拟膀胱贮尿量的对 应关系图。 0021 图5是膀胱压力与膀胱贮尿量的对应关系比较图， 其中图5(A)膀胱贮尿量与膀胱 压力的对应关系图， 图5(B)是模拟膀胱贮尿量与球囊压力的对应关系图。 具体实施方式 0022 本发明公开了一种智能膀胱康复仪， 该智能膀胱康复仪属于医疗仪器， 兼具实时 监测、 检测和康复治疗的功能。 该仪器实时检测、 监测尿动力学数据， 通过所检测监测的尿 动力学。
20、数据指标和智能控制， 为神经性和其它病因引起的膀胱病患者提供一种物理方法和 仪器， 在对病患不增加任何额外负担的条件下， 对膀胱神经进行康复训练， 从而达到改善和 恢复膀胱功能的目的。 本发明主要由尿动力学数据实时检测管路和传感器以及实时数据处 理系统组成。 本发明提及的尿动力数据主要包括膀胱压力、 尿流速、 尿流量、 尿比重。 0023 本发明的一种智能膀胱康复仪， 包括球囊310、 导尿管体410、 压力传递管道312、 三 通接口320、 通气阀结构340、 压力数据采集单元510和控制系统500， 所述球囊310位于膀胱 内， 其通过压力传递管道312与三通接口320的第一接口相连； 。
21、三通接口320的另外两个接口 分别连接第一管道332和第二管道321， 其中第一管道332的另一端与外部充气或注水装置 相连， 第二管道321的另一端与通气阀结构340的输入端相连； 通气阀结构340的输出端通过 压力传感器导管350与压力传感器相连； 压力传感器与控制系统500相连， 将采集的信号传 输给控制系统500； 导尿管体410的一端位于膀胱内， 用于导尿。 0024 所述导尿管体410上设置尿流控制单元， 该尿流控制单元包括可控截止阀420， 该 单元与控制系统500相连。 0025 所述导尿管体410上还设置尿流速检测单元430， 该单元与控制系统500相连。 0026 所述导尿。
22、管体410的输出端设置尿比重检测单元440， 该单元与控制系统500相连。 0027 所述截止阀420为机械截止阀或者电控截止阀， 所述电控截止阀与控制系统500相 连。 0028 所述控制系统500包括中央处理器520和与其相连的数据存储单元521、 病历管理 单元522、 警示单元504、 显示控制单元503、 按键开关控制单元502、 无线接收器501、 压力数 据采集单元510、 排尿控制单元530、 尿速尿流量数据采集单元540、 尿收集数据采集单元 550、 尿动力学数据处理单元560、 电源管理单元570和通信接口控制单元580； 0029 所述压力数据采集单元510与压力传感器。
23、相连， 用于采集压力数据； 说 明 书 3/9 页 6 CN 106361358 A 6 0030 所述排尿控制单元530与可控截止阀420相连， 用于控制排尿； 0031 所述尿速尿流量数据采集单元540与尿流速检测单元430相连， 用于采集尿速尿流 量数据； 0032 所述尿收集数据采集单元550用于采集排尿的起始时间、 次数和每次所排尿量； 0033 所述尿动力学数据处理单元560用于处理尿动力学数据。 0034 所述电源管理单元570与电池电量显示和安全监控单元574、 电池充电和管理单元 572相连， 对其进行管理控制； 通信接口控制单元580与通信接口581相连， 对其进行控制； 。
24、中 央处理器520还与显示和控制屏505相连。 0035 所述第一管道332上设置单向阀331， 第一管道332与三通接口320之间通过第一密 封装置330密封， 第二管道321与通气阀结构340之间通过第二密封装置322密封， 通气阀结 构340与压力传感器导管350之间通过第三密封装置351密封， 压力传感器导管350与压力传 感器之间通过第四密封装置352密封。 0036 还包括与中央处理器520相连的手控接口模块582， 该手控接口模块582与有线遥 控器相连。 0037 所述通气阀结构340还包括第一放气口341和第二放气口342。 0038 导尿管体410贯穿球囊310， 压力传递。
25、管道312的一段管体位于导尿管体410中， 球 囊310及压力传递管道312均不与导尿管体410连通。 0039 本发明的智能膀胱康复仪， 可以兼具排尿控制并同时监测尿动力学生理指标数据 的功能， 并根据所监测的尿动力学数据， 施行间歇性排尿。 本发明的膀胱康复仪， 利用常规 导尿管的球囊， 将膀胱内的压力传递给体外配置的压力传感器， 实时准确监测膀胱内的压 力， 并通过相应的生物算法， 计算膀胱内的积尿量， 并据以控制导尿管的排尿， 或通知病患 或护理人员进行人工排尿， 实现可控间歇导尿术。 0040 本发明的膀胱内压测试方法， 利用常规导尿管的标配球囊， 不在膀胱里留置任何 其它器件， 不。
26、给患者增减任何负担， 不产生任何副作用， 可实时监测和长时间监测膀胱内压 里， 从而实时检测和监测膀胱内尿量， 通过本发明的装置自动进行间歇导尿术的进行， 也可 根据监测数据通知病患或护理人员进行手工排尿。 0041 本发明的膀胱康复仪在常规导尿过程中可同时检测和监测尿动力学数据， 根据实 时检测的数据或病患个人感受或医护人员的临场判断进行自动或手动可控排尿， 对神经源 性膀胱排尿功能障碍进行智能仿生改善治疗， 并进而恢复膀胱自主排尿功能。 0042 下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述。 0043 实施例1 0044 本发明提供了一种具有结构简单、 检测准确、 功能扩展性好的膀胱康复仪。。
27、 所述膀 胱康复仪方便和准确用于临床常规连续导尿、 间歇性导尿， 促进病患改善和恢复膀胱自主 导尿功能， 并能同时实时检测和监测尿动力学的主要数据， 即膀胱内压、 尿流速、 尿流量、 尿 比重， 给临床治疗和病理诊断快速提供准确数据。 0045 图2-A是常规导尿管留置在膀胱的示意图， 图2-B是常规导尿管在贮尿的膀胱内， 球囊在膀胱表内受到压力的示意图， 箭头表示受力方向。 0046 本发明方法的基本原理正是利用球囊接受膀胱压力， 通过球囊管道压力传递机构 将此压力传送给压力传感器， 并通过控制系统和预置于控制系统的智能算法软件程序， 计 说 明 书 4/9 页 7 CN 106361358。
28、 A 7 算膀胱内的贮尿量， 在初始尿意容量和最大尿意容量之间， 根据设定阈值， 启动尿流控制机 构， 进行自动可控排尿。 0047 图4引用一个膀胱内贮尿量与膀胱内压力的统计数据示意图。 膀胱贮尿量在400mL 以内时， 膀胱压力与尿量关系大致是每100毫升增加0.5厘米水柱约50帕斯卡的压力； 贮尿 量在400-600mL时， 膀胱压力大致是每100毫升尿量增加500帕斯卡， 贮尿量超过600mL， 即强 烈尿意区， 膀胱压力大致是每100毫升尿量增加1500帕斯卡的压力。 0048 上述数据表明， 只要压力传感器的检测灵敏度达到10帕斯卡， 就能在正常尿意范 围内控制临床要求的导尿， 也。
29、就是说， 10帕斯卡的压力检测灵敏度， 可以对应贮尿初期的每 10毫升的贮尿量， 这对正常的排尿尿意感觉， 已经是足够精度了。 事实上， 本发明的膀胱功 能康复仪， 压力检测灵敏度远高于10帕斯卡。 0049 如图1所示， 本发明的一种兼具常规导尿精确控制功能和尿动力学指标实时测功 能的智能膀胱功能康复仪， 包括智能电子和机械控制系统， 导尿管球囊管道压力传递结构， 尿流控制结构， 尿流速和流量实时检测结构， 尿量实时检测结构， 警报和紧急情况处理结 构， 病患或护理人员手动操作结构。 对应于图1所示的智能电子控制系统结构如图3所示。 0050 所述导尿管球囊管道压力传递结构包括常规导尿管球囊。
30、及压力传递、 管道， 三通 连接器， 压力传感器排气结构， 压力传感器。 所述三通连接器连通球囊管道和压力传感器管 道， 以及充气或注水管道， 并设有管阀用于充气放气和注水排水结构。 所述尿流控制结构包 含电磁或机械阀门及其控制电路和嵌入编码。 所述电磁或机械阀门可以但不限于电磁阀、 磁控阀、 蠕动阀、 气阀、 电机齿轮结构、 电动或气动或其它动力方式的推杆或滑板或滑杆结 构， 以及任意其它方式的线性执行器结构。 0051 根据临床需要， 所述球囊管道压力传递结构还可以包括放气管阀结构。 该球囊随 导尿管前段进入膀胱后， 可用常规导尿管使用的方法充气或注水留置于膀胱内口， 用于固 定导尿管位置。
31、的同时， 还兼具膀胱内压感知装置的作用， 并将所感知膀胱内压通过压力传 递管道传送到体外的压力传感器。 球囊内部具有球囊内腔311。 0052 给球囊充气或注水不再使用常规导尿管使用的单向管阀， 而是使用一个三通接口 320， 该三通接口分别连接球囊导管312、 充气或注水管器具332、 压力传感器导管350， 连接 充气或注水的一端具有单通管阀331的功能。 上述三通接口可预装于本发明的智能膀胱康 复仪， 使得球囊导管的结构更加简单、 制造方便、 成本更低。 此外， 考虑到常规导尿管是一次 性使用器具， 与本发明的智能膀胱康复仪配套使用的导尿管因上述不再使用单向管阀而减 少所用材料， 具有节。
32、能减排的优点。 0053 压力传感器单元由压力传感器及附加的电信号处理器组成510。 根据临床对球囊 充气或注水的要求， 所述压力传感器可以分别是气体压力传感器或液体压力传感器。 所述 压力传感器， 压力传感器将球囊所感知到的膀胱内压实时转换成电信号。 所述电信号处理 器包括滤波、 放大、 数字信号处理等信号处理所需的功能。 0054 放气管阀结构置于前述球囊和球囊压力传递管道和接口将膀胱内压传输到前述 压力传感器之间。 当临床要求球囊注水时， 球囊压力传递管道里可能混入的气体， 可以通过 该放气管阀结构放出， 从而减小和消除混入气体对压力检测精度的影响。 当临床要求球囊 充气使用， 则在常规。
33、导尿过程结束时， 充满于球囊内的气体可以通过该放气管阀放出， 而不 用常规导尿过程所需的人工对球囊实施放气， 从而减少繁杂程序， 有助于导尿管的方便安 说 明 书 5/9 页 8 CN 106361358 A 8 全取出， 也不对压力传感器造成负压。 0055 尿流控制单元含有一个截止阀420， 该截止阀可由电子控制自动控制或人为手工 控制来控制尿流的截止和开放。 所述截止阀可以是但不限于是磁控阀， 蠕动阀或其它流体 控制阀门结构。 其特征还在于， 所述截止阀对尿流的截止和开放， 可根据前述球囊管道压力 传递结构所检测到的膀胱压力或者根据系统预设程序， 由系统自动实行控制； 也可根据病 患的排。
34、尿感觉或使用时间或者根据医护人员的临场判断， 由病患或者医护人员手工实行控 制。 0056 尿流速检测单元可配置于常规导尿管道， 也可配置于集尿容器入口端。 该尿流速 检测单元可以采用实时流速检测技术， 以真正实现尿流速的实时动态检测。 所检测实时尿 流速数据， 还将用于尿比重计算。 0057 尿比重根据所收集尿量与时间的关系， 以及排尿的次数和每次所排尿量并结合同 时检测到的尿流速， 精确计算尿比重。 该特征不同于常规尿比重计算方法， 没有所检测容量 和重量的误差带来的尿比重准确性不好的问题。 尿液最终流入到贮尿容器450中。 0058 尿流速检测单元所检测到的实时数据， 可用于尿比重精确计。
35、算。 该算法可编成计 算机或处理器程序， 预置于本发明的智能膀胱康复仪， 也可根据应用要求， 将算法编程分别 嵌入尿流速和尿比重检测单元。 0059 上述尿流控制结构由嵌入程序的中央处理器控制图3。 预置的嵌入程序包含有基 于临床和病理数据的生物病理算法， 可根据本发明的压力传感单元所检测或监测到的膀胱 内压力给出控制指令， 自动进行控制尿流， 病患或护理人员也可以根据病患的尿意和临床 实际情况进行人工控制尿流。 膀胱内的压力随尿液量的增加以及膀胱神经的感应而变化。 临床上经常采用400mL作为感觉尿意的评估指标， 本发明实现方案将400mL对应的膀胱压力 作为初始值预置与系统， 系统将根据实。
36、际使用过程中采集的数据进行分析， 给医护人员和 病患提供因人而异的最佳阈值。 0060 上述控制尿流主要是指完全截止和全面排放尿流。 本发明所提及的排放尿流， 是 指从膀胱经导尿管排放膀胱内的尿液， 所排放尿液的量可由本发明的装置自动调节， 也可 由病患或护理人员通过本发明的装置手动调节。 0061 所述尿流速流量实时检测结构含有涡轮结构及其转速检测器， 所述涡轮结构和转 速检测器和嵌入式控制单元组成新型尿流速流量实时检测结构。 该新型尿流速流量实时检 测结构通过涡轮结构实时检测和监测流体流速和流量， 为通用的无接触、 无污染、 体积小、 测量精确的精密流体流速流量检测仪。 在本发明的结构以及。
37、实际实现的装置中， 其转速检 测器信号由电子控制系统的数据采集系统进行采集和处理， 并据以计算尿液的流速和流 量。 0062 所述尿量实时检测结构含有实时重量传感器， 该重量传感器信号由所述电子控制 系统的数据采集单元采集并进行信号处理。 所述尿量实时检测结构还具有抗抖动功能， 可 滤除环境震动和操作抖动以及尿液收集容器结构和制造误差带来的影响。 0063 所述智能电子和机械控制系统一个或复数个中央处理器以及相应的外围设备包 括程序和数据存储单元， 压力、 转速、 重量、 时间等数据采集和处理单元， 数据传输单元， 通 信接口， 操控和显示屏幕， 电源管理单元， 以及警报和特殊情况处理和通报单。
38、元。 0064 所述病患或护理人员手动操作结构包含本发明装置上配置的按键和触摸屏， 通过 说 明 书 6/9 页 9 CN 106361358 A 9 电线与本发明装置连接的遥控器， 无线连接的红外遥控器。 前述遥控器也可以是射频遥控 器， 或手机平板电脑等可用蓝牙或WiFi进行通信的遥控器件。 0065 根据上节所述方案图1和图3， 本发明作了样机， 并在样机进行了测试。 测试过程中 采用封闭和半封闭容器模拟膀胱， 对模拟膀胱充水以模拟尿液的积聚， 用常规导尿管及其 球囊采集模拟膀胱内积水的压力， 球囊内按照临床使用标准注水10mL。 0066 模拟膀胱内的压力与充水量关系的数据列于图4和图。
39、5， 与统计物理模型http:/ and D.Deeren, “Effect of bladder volume on measured intravesical pressure:A prospective cohort study” ,Critical Care 2006,10:R98.进行了比较。 0067 图4显示膀胱贮尿量与膀胱压力的对应关系。 图4-A是一个引用的膀胱物理模型 膀胱等效于一个薄 壁球体， 随着压力增大球体半径发生变化， 球壁张力也随之变大， 但球体张力和半径之比几 乎保持不变， 因此在膀胱快被尿液充满之前， 膀胱压力变化不大。 图4-B是膀胱贮尿时内部 压力和膀胱模。
40、型球体半径和球壁张力的变化， 虚线椭圆圈内的压力， 表示膀胱贮尿将满时 能感觉到强烈尿意的区域。 图4-C是本发明一个实现方案的测试结果， 膀胱压力由常规导尿 管球囊球囊注水10mL、 导水管道及压力传感器采集， 送中央处理器处理得到， 虚线椭圆圈内 的数据趋势和临床统计数据有相关的对应关系， 可见本发明的技术原理通过物理模型和测 试数据的比较得到了证明， 也就是说， 本发明的实际应用中， 可以将感觉到常规尿意的贮尿 量相对应的膀胱压力值作为初始阈值， 当球囊和压力传感器系统接收到的压力达到这个阈 值时， 系统启动控制机构进行排尿， 排尿完毕后启动控制机构截止导尿管。 通过这种自动控 制程序，。
41、 使得病患的排尿得到控制， 并使膀胱得到间歇性治疗， 从而训智能型练膀胱神经， 达到改善和恢复神经对膀胱的控制。 0068 图5是膀胱压力与膀胱贮尿量的对应关系比较。 图5-A是膀胱压力与膀胱注水量相 关关系的实验M.Malbrain and D.Deeren, “Effect of bladder volume on measured intravesical pressure:A prospective cohort study” ,Critical Care 2006,10: R98.， 最左侧是一个病例的膀胱充水时膀胱压力的变化趋势， V表示注水量的变化， P2 表示该病例相应的膀胱压。
42、力变化。 图5-B是本发明的实现案例的模拟测试数据。 测试样机及 条件与图4所述相同， 数据趋势和文献M.Malbrain and D.Deeren, “Effect of bladder volume on measured intravesical pressure:A prospective cohort study” ,Critical Care 2006,10:R98.数据表现出明显的相关对应关系。 0069 本发明还对不同病患和临床情况， 实时记录和分析数据， 给出最适应排尿阈值， 给 病患提供最佳导尿功能服务和膀胱功能训练， 达到导尿的同时， 改善和恢复膀胱神经控制 排尿的功能。。
43、 0070 实施例2 0071 一种智能膀胱康复仪， 包括球囊310、 导尿管体410、 压力传递管道312、 三通接口 320、 通气阀结构340、 压力数据采集单元510和控制系统500， 所述球囊310通过压力传递管 道312与三通接口320的第一接口相连； 三通接口320的另外两个接口分别连接第一管道332 和第二管道321， 其中第一管道332的另一端与外部充气或注水装置相连， 第二管道321的另 一端与通气阀结构340的输入端相连； 通气阀结构340的输出端通过压力传感器导管350与 说 明 书 7/9 页 10 CN 106361358 A 10 压力传感器相连； 压力传感器与控。
44、制系统500相连， 将采集的信号传输给控制系统500； 导尿 管体410的一端位于膀胱内， 用于导尿。 0072 导尿管体410上设置尿流控制单元， 该尿流控制单元包括可控截止阀420， 该单元 与控制系统500相连。 导尿管体410上还设置尿流速检测单元430， 该单元与控制系统500相 连。 导尿管体410的输出端设置尿比重检测单元440， 该单元与控制系统500相连。 所述截止 阀420为机械截止阀或者电控截止阀， 所述电控截止阀与控制系统500相连。 0073 所述控制系统500包括中央处理器520和与其相连的数据存储单元521、 病历管理 单元522、 警示单元504、 显示控制单元。
45、503、 按键开关控制单元502、 无线接收器501、 压力数 据采集单元510、 排尿控制单元530、 尿速尿流量数据采集单元540、 尿收集数据采集单元 550、 尿动力学数据处理单元560、 电源管理单元570和通信接口控制单元580； 所述压力数据 采集单元510与压力传感器相连， 用于采集压力数据； 所述排尿控制单元530与可控截止阀 420相连， 用于控制排尿； 所述尿速尿流量数据采集单元540与尿流速检测单元430相连， 用 于采集尿速尿流量数据； 所述尿收集数据采集单元550用于采集排尿的起始时间、 次数和每 次所排尿量； 所述尿动力学数据处理单元560用于处理尿动力学数据。 。
46、0074 所述电源管理单元570与电池电量显示和安全监控单元574、 电池充电和管理单元 572相连， 对其进行管理控制； 通信接口控制单元580与通信接口581相连， 对其进行控制； 中 央处理器520还与显示和控制屏505相连。 0075 所述第一管道332上设置单向阀331， 第一管道332与三通接口320之间通过第一密 封装置330密封， 第二管道321与通气阀结构340之间通过第二密封装置322密封， 通气阀结 构340与压力传感器导管350之间通过第三密封装置351密封， 压力传感器导管350与压力传 感器之间通过第四密封装置352密封。 0076 该装置还包括与中央处理器520相。
47、连的手控接口模块582， 该手控接口模块582与 有线遥控器相连。 0077 传统的球囊是用于固定导尿管于膀胱， 并阻止尿液漏泄， 本发明在传统球囊的基 础上做出改进， 球囊不仅可以用来固定导尿管于膀胱， 还可以用来采集膀胱内部的压力， 从 而使采集到的压力数据更加准确； 球囊310在充气或注水后留置于膀胱口， 不仅保持固定导 尿管的功能， 还用来实时实地采集膀胱内部的实际压力。 0078 实施例3 0079 结合图1， 一种智能膀胱康复仪， 包括球囊310、 导尿管体410、 压力传递管道312、 三 通接口320、 通气阀结构340、 压力数据采集单元510和控制系统500， 所述球囊31。
48、0通过压力 传递管道312与三通接口320的第一接口相连； 三通接口320的另外两个接口分别连接第一 管道332和第二管道321， 其中第一管道332的另一端与外部充气或注水装置相连， 第二管道 321的另一端与通气阀结构340的输入端相连； 通气阀结构340的输出端通过压力传感器导 管350与压力传感器相连； 压力传感器与控制系统500相连， 将采集的信号传输给控制系统 500； 导尿管体410的一端位于膀胱内， 用于导尿。 所述通气阀结构340还包括第一放气口341 和第二放气口342。 导尿管体410贯穿球囊310， 压力传递管道312的一段管体位于导尿管体 410中， 球囊310及压力。
49、传递管道312均不与导尿管体410连通。 0080 导尿管体410上设置尿流控制单元， 该尿流控制单元包括可控截止阀420， 该单元 与控制系统500相连。 导尿管体410上还设置尿流速检测单元430， 该单元与控制系统500相 说 明 书 8/9 页 11 CN 106361358 A 11 连。 导尿管体410的输出端设置尿比重检测单元440， 该单元与控制系统500相连。 所述截止 阀420为机械截止阀或者电控截止阀， 所述电控截止阀与控制系统500相连。 0081 所述控制系统500包括中央处理器520和与其相连的数据存储单元521、 病历管理 单元522、 警示单元504、 显示控制单元503、 按键开关控制单元502、 无线接收器501、 压力数 据采集单元510、 排尿控制单元530、 尿速尿流量数据采集单元540、 尿收集数据采集单元 。